國(guó)際傳輸系統(tǒng)的保護(hù)策略與應(yīng)用

北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 凌海燕 劉志增 王 毅

北京市電信工程設(shè)計(jì)院有限公司 樊莉萍

一、引言

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)電信業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不斷升級(jí)，各運(yùn)營(yíng)商都竭盡全力拓展海外服務(wù)范圍，提高市場(chǎng)占有率。在國(guó)際電信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的背景下，數(shù)據(jù)、圖像等非話(huà)業(yè)務(wù)的大量應(yīng)用，用戶(hù)對(duì)傳輸帶寬、服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)提供時(shí)限的要求也越來(lái)越高，要求所傳送信號(hào)更加可靠、安全，傳送時(shí)延更短。

作為基礎(chǔ)傳輸平臺(tái)，傳輸網(wǎng)質(zhì)量的好壞對(duì)信號(hào)指標(biāo)影響非常大，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理配置，選用合適的保護(hù)和恢復(fù)技術(shù)，減少瞬斷、時(shí)延、丟包等故障率，滿(mǎn)足用戶(hù)需求，才能在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

二、各層面保護(hù)技術(shù)簡(jiǎn)介

1. SDH的保護(hù)方式

SDH層面的保護(hù)屬于業(yè)務(wù)層保護(hù)，業(yè)務(wù)層保護(hù)是利用

承載于WDM網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)信號(hào)自身的自愈能力來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和恢復(fù)，此時(shí)的WDM網(wǎng)絡(luò)作為承載網(wǎng)不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的自愈做任何處理。SDH網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方式可分為兩大類(lèi)：路徑保護(hù)和子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）。路徑保護(hù)包括線(xiàn)性系統(tǒng)的復(fù)用段保護(hù)（MSP）、環(huán)網(wǎng)的復(fù)用段保護(hù)和環(huán)網(wǎng)的通道保護(hù)（PP）等。

2. WDM的保護(hù)方式

WDM光層保護(hù)技術(shù)主要有：光線(xiàn)路保護(hù)（OLP）、光復(fù)用段保護(hù)（OMSP）、光通道保護(hù)（OCP）、基于OXC的光層保護(hù)。從目前發(fā)展來(lái)看，OXC受技術(shù)限制，在成熟度上還有待進(jìn)一步完善，加上設(shè)備器件成本較高，商用實(shí)例并不多，因此，在WDM系統(tǒng)中主要考慮前三種。

（1）光線(xiàn)路保護(hù)。OLP在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用模式有三種：基于每個(gè)光放段的逐段保護(hù)；基于2個(gè)以上光放段的跨段保護(hù)；OLP設(shè)備和拉曼放大器組合式的長(zhǎng)距光放段保護(hù)。OLP單板配置于出站光纖前，主備光路共享OA、色散補(bǔ)償模塊等。

（2）光復(fù)用段保護(hù)。OMSP 要求提供不同路由的光纖對(duì)光復(fù)用段線(xiàn)路進(jìn)行保護(hù)，在光路上對(duì)合路信號(hào)進(jìn)行1+1或1:1保護(hù)。OMSP單板配置于合分波板和OA之間，且主備用路由都配置有OA板及線(xiàn)路系統(tǒng)，能夠?qū)χ鱾溆寐酚煞謩e進(jìn)行色散補(bǔ)償。

（3）光通道1+1路由保護(hù)、光通道1+1波長(zhǎng)保護(hù)。OCP是基于單個(gè)波長(zhǎng)的保護(hù)，可以在光通道層實(shí)施1+1路由或1+1波長(zhǎng)保護(hù)。1+1路由保護(hù)的OCP單板配置于OTU與合分波板之間，可對(duì)合分波板、OA、光纜和線(xiàn)路系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；1+1波長(zhǎng)保護(hù)的OCP單板配置于OTU與客戶(hù)從設(shè)備之間，可對(duì)OTU單板及其以后的所有單元進(jìn)行保護(hù)。

3. OTN的保護(hù)方式

OTN的保護(hù)方式可分為線(xiàn)性、子網(wǎng)連接及共享保護(hù)環(huán)三大類(lèi)。線(xiàn)性保護(hù)一般包括光線(xiàn)路保護(hù)、光復(fù)用段保護(hù)、光通道層保護(hù)；子網(wǎng)連接保護(hù)（ODUk SNCP）主要包括基于子波長(zhǎng)的ODUk 1+1和ODUk M:N保護(hù)；共享保護(hù)環(huán)可分為ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)（ODUk SPRing）和光波長(zhǎng)共享保護(hù)環(huán)（OWSP）。其中，光線(xiàn)路保護(hù)、光復(fù)用段保護(hù)、光通道保護(hù)的原理與WDM的保護(hù)方式基本一致。

（1）ODUk1+1：指經(jīng)支路接口單元和交叉盤(pán)后的客戶(hù)信號(hào)，并發(fā)至線(xiàn)路接口盤(pán)1個(gè)主用ODUk時(shí)隙和1個(gè)備用ODUk時(shí)隙，即發(fā)送至線(xiàn)路接口盤(pán)背板側(cè)的1個(gè)主用Port口和1個(gè)備用Port口，避免因主用ODUk時(shí)隙故障引起業(yè)務(wù)中斷。

（2）ODUk M:N：與ODUk1+1相比，在ODUk M:N中，1或M個(gè)工作ODUk共享1個(gè)或N個(gè)保護(hù)的ODUk資源。

（3）ODUk SPRing：ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)是通過(guò)電交叉將支路側(cè)接入的信號(hào)并發(fā)到線(xiàn)路側(cè)占用2個(gè)不同的ODUk通道實(shí)現(xiàn)對(duì)所有站點(diǎn)間多條分布式業(yè)務(wù)的保護(hù)。并且多條業(yè)務(wù)可使用1個(gè)保護(hù)通道，有效節(jié)省了資源。

（4）OWSP：與ODUk SPRing相比，OWSP保護(hù)的是波長(zhǎng)，而ODUk SPRing保護(hù)的是子波道。OWSP至少需要2個(gè)波長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，而ODUk SPRing可采用1個(gè)波長(zhǎng)中的2個(gè)不同子波道來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。所以O(shè)WSP更適用于10G及其以上大顆粒業(yè)務(wù)的保護(hù)，而ODUk SPRing對(duì)2.5G及其以下小顆粒業(yè)務(wù)有更高的保護(hù)效率。

三、國(guó)際傳輸系統(tǒng)應(yīng)用案例

近年來(lái)，中國(guó)聯(lián)通通過(guò)自建、與合作伙伴共建及購(gòu)置等方式擁有多條國(guó)際跨境陸纜和多條海纜容量。并使用陸纜、海纜和衛(wèi)星等傳輸媒介，或依托于當(dāng)?shù)仄渌麄鬏斁W(wǎng)絡(luò)構(gòu)成資源豐富的國(guó)際傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)國(guó)際關(guān)口局或海外POP點(diǎn)與國(guó)外運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)互連，可直接覆蓋全球絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)。

國(guó)際傳輸系統(tǒng)的建設(shè)分為跨境段及國(guó)內(nèi)延伸段兩部分?？缇扯涡枰c海外運(yùn)營(yíng)商合作，根據(jù)業(yè)務(wù)需求，使用跨境傳輸媒介進(jìn)行建設(shè)；而國(guó)內(nèi)延伸段從邊境站到北京上海廣州等國(guó)際局間的傳輸電路，需根據(jù)業(yè)務(wù)顆粒及類(lèi)型，與各專(zhuān)業(yè)需求一起統(tǒng)籌考慮解決。

1. SDH+WDM方式

中國(guó)聯(lián)通中緬瑞麗國(guó)際工程中，與緬甸運(yùn)營(yíng)商合作，采用雙光纜、雙路由的方式共同建設(shè)了跨境段WDM系統(tǒng)，并利用雙路由WDM系統(tǒng)中的波道資源建設(shè)跨境段SDH系統(tǒng)，采用MSP保護(hù)方式。

國(guó)內(nèi)延伸段從邊境站瑞麗至南寧國(guó)際局使用省際及省內(nèi)的WDM系統(tǒng)，具備條件的段落已做了OMSP或OLP保護(hù)。在SDH電路層，采用1＋1 MSP技術(shù)對(duì)專(zhuān)線(xiàn)等小顆粒電路進(jìn)行100%的保護(hù)，項(xiàng)目建成后，中國(guó)聯(lián)通與緬甸運(yùn)營(yíng)商間的電路將會(huì)具有極高的可靠性和可用性。

2. SDH+部分OTN+部分WDM方式

中國(guó)聯(lián)通中俄滿(mǎn)洲里國(guó)際工程中跨境段波分和SDH系統(tǒng)的建設(shè)與上述中緬工程類(lèi)似。

對(duì)于國(guó)內(nèi)延伸段，由于從邊境站滿(mǎn)洲里至北京國(guó)際局距離較遠(yuǎn)，如果均采用長(zhǎng)途干線(xiàn)資源無(wú)法保證最短路由，因此，部分段落考慮使用內(nèi)蒙省干OTN系統(tǒng)提供的波道資源，在這些段落內(nèi)使用OTN層面的保護(hù)方式；從通遼-北京及呼和浩特-北京則利用省際WDM系統(tǒng)，具備條件的段落使用OMSP方式進(jìn)行保護(hù)。對(duì)于小顆粒業(yè)務(wù)，建設(shè)MSP 10G（1+1）系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)SDH層面的保護(hù)，對(duì)于重要的10G顆粒業(yè)務(wù)又可采用光通道保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)。

四、國(guó)際傳輸系統(tǒng)的保護(hù)策略

1. 跨境段

由于國(guó)家之間的關(guān)口局一般是一對(duì)一進(jìn)行設(shè)置的，且關(guān)口局間不同路由的光纜資源相對(duì)有限，因此跨境段業(yè)務(wù)的解決，通常選擇傳統(tǒng)的WDM+SDH方式。

中國(guó)聯(lián)通與海外運(yùn)營(yíng)商的跨境段WDM系統(tǒng)都是按照雙路由方式進(jìn)行建設(shè)的，IP等大顆粒業(yè)務(wù)承載在WDM系統(tǒng)中，普通等級(jí)業(yè)務(wù)可采用簡(jiǎn)單的IP網(wǎng)絡(luò)的雙路由承載，而承載較高級(jí)別業(yè)務(wù)的波長(zhǎng)可采用光通道保護(hù)；小顆粒業(yè)務(wù)承載在SDH系統(tǒng)中，利用自身的自愈能力進(jìn)行保護(hù)。

2. 國(guó)內(nèi)延伸段

（1）SDH的保護(hù)?，F(xiàn)網(wǎng)中小顆粒國(guó)際專(zhuān)線(xiàn)等需求一般采用線(xiàn)性系統(tǒng)的MSP（1+1）來(lái)實(shí)現(xiàn)，依據(jù)ITU-T相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)傳輸距離≤1200km時(shí)，各種保護(hù)方式下SDH保護(hù)倒換時(shí)間應(yīng)≤50ms，此時(shí)可以保證用戶(hù)幾乎感覺(jué)不到業(yè)務(wù)的中斷。

（2）WDM的保護(hù)。國(guó)內(nèi)延伸段從邊境站到國(guó)際局間傳輸電路的解決，優(yōu)先考慮集團(tuán)的省際資源，部分段落可與省干資源進(jìn)行置換或合作建設(shè)，以保證國(guó)際業(yè)務(wù)的質(zhì)量。

⊙ 光線(xiàn)路保護(hù)方式。OLP保護(hù)方式雖然投資較少，但要求主備光纖的衰耗、色散及長(zhǎng)度近似，這種方式主要應(yīng)用于省干或城域波分，省際長(zhǎng)途干線(xiàn)系統(tǒng)中不具備OMSP保護(hù)條件且易發(fā)生故障的段落，也可考慮采用OLP保護(hù)方式。

⊙ 光復(fù)用段保護(hù)方式。在綜合考慮各保護(hù)方式的可靠性、恢復(fù)速度、建設(shè)投資等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，中國(guó)聯(lián)通比較傾向于在長(zhǎng)途干線(xiàn)實(shí)施OMSP保護(hù)。由于WDM保護(hù)技術(shù)從2010年開(kāi)始才逐漸大規(guī)模商用，因此現(xiàn)網(wǎng)仍有部分WDM系統(tǒng)不具備保護(hù)功能。近兩年，中國(guó)聯(lián)通已啟動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目，對(duì)具備條件的系統(tǒng)進(jìn)行OMSP改造，同時(shí)新建波分工程均優(yōu)先考慮OMSP保護(hù)。

⊙ 光通道保護(hù)方式。光通道1+1波長(zhǎng)保護(hù)和1+1路由保護(hù)一般用于等級(jí)較高或有特殊需求的大客戶(hù)業(yè)務(wù)，也可在故障多發(fā)區(qū)利用其他光纜路由上的WDM系統(tǒng)實(shí)施OCP。1+1波長(zhǎng)保護(hù)能力最強(qiáng)，但成本較高。網(wǎng)絡(luò)中OCP的典型應(yīng)用是1+1路由保護(hù)，在傳統(tǒng)WDM設(shè)備上增加OCP倒換盤(pán)，將客戶(hù)側(cè)信號(hào)輸入到不同WDM系統(tǒng)的OTU中，通過(guò)并發(fā)選收的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶(hù)側(cè)信號(hào)的保護(hù)。

3. OTN的保護(hù)

OTN在繼承了WDM設(shè)備大容量?jī)?yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，全面采用了OTN標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體制，引入了波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)交叉連接功能，為客戶(hù)信號(hào)提供在光層的傳送、復(fù)用、交換、監(jiān)控和保護(hù)恢復(fù)。目前，在中國(guó)聯(lián)通省際干線(xiàn)工程中已經(jīng)配置了若干OTN平臺(tái)，只是限于背板容量，并未真正開(kāi)啟OTN交叉功能。在省干層面，傳輸距離及局向都比較適合OTN功能的實(shí)施，不少省內(nèi)已建設(shè)有OTN省干系統(tǒng)。

現(xiàn)網(wǎng)中部分邊境站至國(guó)際局間距離較長(zhǎng)（遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1200km），因此國(guó)際業(yè)務(wù)首先要優(yōu)先選擇短路由，盡量保證電信級(jí)的保護(hù)倒換時(shí)間。某地區(qū)豐富的省內(nèi)光纜資源是干線(xiàn)光纜所不能相比的，部分國(guó)際業(yè)務(wù)的承載需使用省干較短路由的WDM/OTN平臺(tái)。目前省干OTN系統(tǒng)的常用的保護(hù)方式有ODUk SNCP保護(hù)和基于單個(gè)波長(zhǎng)的光通道保護(hù)。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，國(guó)際技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的交流不斷擴(kuò)大，中國(guó)電信行業(yè)對(duì)國(guó)際通信容量的需求也一直保持高速增長(zhǎng)，建設(shè)高質(zhì)量、高速度的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)成為越來(lái)越迫切的需要。目前，基礎(chǔ)傳輸平臺(tái)的保護(hù)和恢復(fù)技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，國(guó)際傳輸系統(tǒng)中最典型的應(yīng)用就是SDH+WDM及SDH+部分OTN+部分WDM相結(jié)合的保護(hù)方式。從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，OTN將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的WDM，屆時(shí)國(guó)際傳輸系統(tǒng)中SDH和OTN設(shè)備及其保護(hù)方式將會(huì)呈現(xiàn)長(zhǎng)期共存的局面。

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